H2 наносистема за проникване в тумори и водородна терапияНаучно Изследване

Резюме:

Слабото проникване на наноносителите в плътните извънклетъчни матрици (ECM) на тумора значително ограничава достъпа на противоракови лекарства до дълбокия тумор клетки, което води до ниска терапевтична ефикасност. Освен това високата токсичност на традиционните химиотерапевтици неизбежно предизвиква нежелани странични ефекти. Тук, използвайки предимствата на биобезопасния H2 и наночастиците с малък размер при дифузия в рамките на туморния ECM, ние разработваме матрична металопротеаза 2 (MMP-2) наночастица с превключващ размер (UAMSN@Gel-PEG), която е съставена от ултрамалки амино-модифицирани мезопорести силициеви наночастици (UAMSN), обвити в PEG-конюгиран желатин, за да доставят H2 до дълбоката част на туморите за ефективна газова терапия. Амонячен боран (AB) е избран като H2 пролекарство, което може да бъде ефективно заредено в UAMSN чрез адсорбция с водородна връзка. Желатинът се използва като субстрат на MMP-2, за да предизвика промяна на размера и да блокира AB вътре в UAMSN по време на кръвообращението. PEG се въвежда за допълнително увеличаване на размера на частиците и осигуряване на наночастиците с дълга циркулация на кръвта, за да се постигне ефективно натрупване на тумор чрез EPR ефекта. След натрупване в мястото на тумора, ММР-2 незабавно усвоява желатина, за да изложи UAMSN натоварване на AB за дълбоко проникване в тумора. При стимулиране от киселинната туморна микросреда, АВ се разлага на Н2 за по-нататъшна интратуморна дифузия за постигане на ефективна водородна терапия. Следователно, такова едновременно дълбоко туморно проникване на наноносители и H2 води до очевидно потискане на туморния растеж в 4T1 носещ тумор модел без очевидна токсичност върху нормалните тъкани. Нашата синтетична наносистема предоставя обещаваща стратегия за разработване на наномедикаменти с повишена туморна пропускливост и добра биобезопасност за ефективно лечение на тумори.